(57)【要約】【課題】  電気的な配線を用いることなく、転写用のパターンを変化させるか、又は書き換えることができるフォトマスクを提供する。【解決手段】  フォトマスク３０は、基板３２上に放熱層３３、第１保護層３４、記録層３５、第２保護層３６、及び光透過層３７を順次積層状に形成することによって構成されている。記録層３５は相変化材料によって形成され、記録層３５内で複数の互いに異なる相変化状態を組み合わせることによって転写用のパターンが形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを転写するためのフォトマスクにおいて、
基板と、
前記基板上に設けられ、相変化材料によって形成された記録層とを有し、
前記記録層の前記相変化材料に設定された互いに異なる複数の相変化状態を組み合わせることによって転写用のパターンが形成されることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記互いに異なる複数の相変化状態は、結晶状態と非結晶状態とを含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記相変化材料の相変化は可逆的であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記可逆的な相変化を起こす相変化材料は、アンチモン−テルル共晶系、ゲルマニウム−テルル共晶系、ゲルマニウム−テルル−アンチモン共晶系、及びゲルマニウム−スズ−テルル共晶系のうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項３に記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記可逆的な相変化を起こす相変化材料は、銀、インジウム、ゲルマニウム、セレン、スズ、アルミニウム、チタン、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、パラジウム、白金、金、硫黄、ホウ素、炭素、及びリンのうちの少なくとも一つの元素をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記基板上に、前記記録層の他に、前記フォトマスクに照射される露光ビームを透過するとともに表面を保護するための光透過層、前記記録層を保護するための保護層、前記記録層の熱を逃がすための放熱層、及び前記露光ビームの位相分布を制御するための位相シフト層のうちの少なくとも一つの層が形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフォトマスク。
【請求項７】
転写用のパターンが形成された第１物体を露光ビームで照明し、前記露光ビームで前記第１物体を介して第２物体を露光する露光方法であって、
前記第１物体として請求項１〜６のいずれか一項に記載のフォトマスクを使用することを特徴とする露光方法。
【請求項８】
パターンを転写するためのフォトマスクの製造方法であって、
基板上に相変化材料よりなる記録層を形成する第１工程と、
転写用のパターンに応じて前記記録層内で複数の互いに異なる相変化状態の分布を設定する第２工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記第２工程は、前記記録層の第１の部分を加熱した後に急冷する工程、及び前記記録層の第２の部分を加熱した後に徐冷する工程の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項８に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
パターンを転写するためのフォトマスクの製造装置であって、
相変化材料よりなる記録層が形成された基板の位置決めを行うステージ装置と、
前記記録層に部分的にエネルギービームを照射するビーム照射装置と、
転写用のパターンに応じて前記記録層の前記相変化材料に互いに異なる複数の相変化状態の分布を設定するために、前記ビーム照射装置による前記記録層に対する前記エネルギービームの照射タイミング及び照射量を制御する制御装置とを有することを特徴とするフォトマスクの製造装置。
【請求項１１】
前記ビーム照射装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源で生成されたレーザビームを前記記録層に集光する対物レンズとを含むことを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子（ＣＰＵ，ＤＲＡＭ等）、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程における露光工程で、原版パターンを転写するために使用されるフォトマスクに関する。さらに本発明は、フォトマスクを用いる露光技術、及びフォトマスクを製造するための製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば半導体素子を製造するためのリソグラフィ工程中で、ステッパー等の一括露光型の投影露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）等を用いて、レチクル等のフォトマスクのパターンが投影光学系を介して基板としての感光材料が塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写されている。従来のフォトマスクは、ガラス基板上に金属膜を形成した後、転写すべき回路パターンに合わせてその金属膜を電子線描画装置等を用いてパターニングすることによって作製されていた。また、半導体素子は、ウエハ上に多層の回路パターンを積み重ねて形成されるため、各層の回路パターンを形成する工程毎に、異なる原版パターンが形成された別のフォトマスクを用いて露光が行われていた。そのため、半導体素子の種類毎に、かつ露光工程毎に異なる多種類のフォトマスクが用意されていた。
【０００３】
近年、半導体素子のさらなる多層化及び種類の多様化が進み、それに伴い作製すべきフォトマスクの種類も益々増加しており、フォトマスクの製造コストの増大が半導体素子の製造コスト上昇の一因となっている。そこで、フォトマスクの種類を減少させるために、ガラス基板上に液晶で微細な多数のそれぞれ開閉自在の窓部を形成し、液晶で各窓部の開閉を制御することによって、そのガラス基板上に所望の回路パターンを表示させるようにした可変のフォトマスクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この可変のフォトマスクは、表示する回路パターンを種々に切り換えることができるため、１枚のフォトマスクで従来の複数枚のフォトマスクを兼用することができる。
【特許文献１】特開平４−１５７４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如く、従来の可変のフォトマスクによれば、原理上は液晶の制御によって表示するパターンを切り換えることができる。しかしながら、実際にそのようなフォトマスクを作製するためには、ガラス基板上に縦横に多数の微細な透明電極や透明配線を形成する必要があり、さらにその制御回路をそのフォトマスクに連結する必要があるため、その構成はかなり複雑で製造コストが高くなる。
【０００５】
また、液晶で露光ビームの開閉を行うためには、通常はそのフォトマスクに入射する露光ビームの偏光状態を所定の状態に設定しておく必要があるため、露光ビームの利用効率が低下する恐れもある。そのため、液晶を用いる可変のフォトマスクは、現状ではあまり実用的ではないと考えられる。
本発明は斯かる点に鑑み、電気的な配線を用いることなく、転写用のパターンを変化させるか、又は書き換えることができるフォトマスクを提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、そのようなフォトマスクを用いた露光技術、及びそのようなフォトマスクの製造技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるフォトマスク（３０）は、パターンを転写するためのフォトマスクにおいて、基板（３２）と、その基板上に設けられ、相変化材料によって形成された記録層（３５；４４）とを有し、その記録層のその相変化材料に設定された互いに異なる複数の相変化状態を組み合わせることによって転写用のパターンが形成されるものである。
斯かる本発明によれば、互いに異なる複数の相変化状態を組み合わせているため、電気的な配線を用いることなく、原版パターンとしての転写用のパターンを変化させることができる。そのパターンの変化を用いて、そのパターンの欠陥部の修正等を行うことができる。
【０００８】
この場合、その互いに異なる複数の相変化状態は、一例として結晶状態と非結晶状態とを含むものである。その記録層の所定部分が結晶状態又は非結晶状態のいずれであるかに応じて、その所定部分の露光ビームに対する透過率又は反射率が変化するため、その結晶状態と非結晶状態との組み合わせによって所望の転写用のパターンを生成することができる。また、そのフォトマスクは、透過型又は反射型のいずれの方式でも構成できる。
【０００９】
また、その相変化材料の相変化は可逆的であってもよい。このように相変化が可逆的であるときには、そのフォトマスクに形成された転写用のパターンを何回でも書き換えることができる。
また、その可逆的な相変化を起こす相変化材料は、一例としてアンチモン−テルル（Ｓｂ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル（Ｇｅ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル−アンチモン（Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ）共晶系、及びゲルマニウム−スズ−テルル（Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ）共晶系のうちのいずれか一つである。これらの材料は、温度変化によって相変化を起こすため、例えば部分的にエネルギービームを照射することによって、容易に所望の転写用のパターンを生成することができる。
【００１０】
このとき、その可逆的な相変化を起こす相変化材料は、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、及びリン（Ｐ）のうちの少なくとも一つの元素をさらに含むことができる。これらの元素を含むことで記録感度（例えば相変化の程度／供給されるエネルギーの変化量）が向上する場合がある。
【００１１】
また、その基板上に、その記録層の他に、そのフォトマスクに照射される露光ビームを透過するとともに表面を保護するための光透過層（３７）、その記録層を保護するための保護層（３４，３６；３４Ａ，３６Ａ，３４Ｂ，３６Ｂ）、その記録層の熱を逃がすための放熱層（３３；３３Ａ，３３Ｂ）、及びその露光ビームの位相分布を制御するための位相シフト層（４４）のうちの少なくとも一つの層が形成されてもよい。その光透過層を用いることによって、通常のマスクに備えられている防塵用の薄膜であるペリクルを省略できる可能性がある。その保護層を用いることによって、その記録層の記録感度を向上できる。その放熱層を用いるときには、例えば熱エネルギーによってその記録層の相変化を起こす場合に、急冷や徐冷の切り換えを効率的に行うことができ、複数の互いに異なる相変化状態の分布を効率的に生成できる。さらに、その位相シフト層を用いるときには、例えばその位相シフト層の位相分布も複数の互いに異なる相変化状態の組み合わせによって生成することによって、書き換え可能な位相シフトマスクを実現できる。
【００１２】
次に、本発明による露光方法は、転写用のパターンが形成された第１物体を露光ビームで照明し、その露光ビームでその第１物体を介して第２物体（Ｗ）を露光する露光方法であって、その第１物体として本発明のフォトマスク（３０，３０Ａ）を使用するものである。本発明のフォトマスクの適用によって、転写用のパターンの欠陥部の修正や使用済みのマスクの再利用等が可能になるため、デバイスの製造コストを低減できる。
【００１３】
また、本発明によるフォトマスクの製造方法は、パターンを転写するためのフォトマスクの製造方法であって、基板（３２）上に相変化材料よりなる記録層（３５；４４）を形成する第１工程と、転写用のパターンに応じてその記録層内で複数の互いに異なる相変化状態の分布を設定する第２工程とを有するものである。この製造方法によれば、本発明のフォトマスクを製造できる。
【００１４】
この場合、その第２工程は、その記録層の第１の部分を加熱した後に急冷する工程、及びその記録層の第２の部分を加熱した後に徐冷する工程の少なくとも一方を含んでもよい。このとき、急冷又は徐冷によって相変化状態が異なる材料を用いることによって、その第１又は第２の部分の相変化状態を容易に制御することができる。
また、本発明によるフォトマスクの製造装置は、パターンを転写するためのフォトマスクの製造装置であって、相変化材料よりなる記録層（３５；４４）が形成された基板（３２）の位置決めを行うステージ装置（１，２，３）と、その記録層に部分的にエネルギービームを照射するビーム照射装置（１２）と、転写用のパターンに応じてその記録層のその相変化材料に互いに異なる複数の相変化状態の分布を設定するために、そのビーム照射装置によるその記録層に対するそのエネルギービームの照射タイミング及び照射量を制御する制御装置（７）とを有するものである。
【００１５】
この製造装置によれば、そのステージ装置によるその基板の移動と、そのビーム照射装置によるエネルギービームの照射とを組み合わせることによって、その記録層において温度変化に依存する複数の異なる相変化状態の分布を設定して、本発明のフォトマスクを製造できる。
この場合、そのビーム照射装置は、レーザ光源（１３）と、そのレーザ光源で生成されたレーザビームをその記録層に集光する対物レンズ（１４，１７）とを含むことができる。その対物レンズを用いてその記録層にレーザビームを集光することによって、微細な転写用のパターンに対応する相変化状態の分布を設定できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、記録層内で複数の相変化状態を組み合わせることによって、電気的な配線を用いることなく、転写用のパターンを変化させることができ、そのパターンの欠陥部の修正等を行うことができる。
また、その複数の相変化状態が互いに屈折率の異なる複数の状態である場合には、位相シフト層を変化させることができる位相シフトマスクを実現できる。
【００１７】
また、相変化が可逆的な相変化材料を用いる場合には、電気的な配線を用いることなく、転写用のパターンを書き換えることができ、フォトマスクの再利用等を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施形態につき図１〜図５を参照して説明する。本例のフォトマスクは、ステッパー等の一括露光型又はスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置において、マスク（第１物体）としての転写用のパターン（原版パターン）の形成されたレチクルとして使用できるものである。
図１は、本例のフォトマスク３０をその上部の薄膜部を厚さ方向に拡大して示す断面図であり、この図１において、フォトマスク３０の表面に垂直な方向にＺ軸を取り、そのＺ軸に垂直な平面内で図１の紙面に平行な方向にＸ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を取って説明する。本例のフォトマスク３０は、基板３２の表面に順次、放熱層３３、第１保護層３４、記録層３５、第２保護層３６、及び光透過層３７を積層状に形成して構成されている。この構成において、基板３２は、本例のフォトマスク３０のパターンを露光する際に使用される露光ビームとしての露光光（例えばＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）若しくはＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）等のエキシマレーザ光、Ｆ2 レーザ光（波長１５７ｎｍ）、又は水銀ランプの輝線等）を透過する石英、フッ素等の所定の不純物を含む石英、又は蛍石（ＣａＦ2)等の光学材料から形成されたガラス基板である。
【００１９】
基板３２上の放熱層３３は、その上方の記録層３５の冷却速度を制御するために設けられている。即ち、後述のように相変化を利用してパターンを形成するために、記録層３５を加熱してから冷却する場合の冷却速度の目標値に応じて放熱層３３の厚さが設定されている。例えばその冷却速度を速くしたい場合には、露光光を透過する範囲内で放熱層３３を厚くし、逆に、その冷却速度を遅くしたい場合には、放熱層３３を薄くすればよい。放熱層３３の材料としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化インジウム／酸化スズ複合酸化物（ＩＴＯ:indium-tin-oxide)、酸化スズ／酸化アンチモン（ＡＴＯ:antimony-tin-oxide)、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＧ:diamond-like-graphite）等が使用できる。これらの材料は、単体として使用してもよいし、これらの材料を含む複合物として使用してもよい。また、熱伝導率や露光光に対する透過率を制御するため、放熱層３３中に必要に応じて不純物を含んでも良い。放熱層３３の融点は、記録層３５の融点より高いことが望ましい。
【００２０】
記録層３５を直接挟む第１保護層３４及び第２保護層３６の材料は、記録層３５の記録感度、例えば相変化の程度／供給されるエネルギーの変化量を向上させる作用を有する材料である。このような保護層３４及び３６の材料として、ホウ素（Ｂ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、若しくはタンタル（Ｔａ）等の元素の酸化物（金属酸化物）、それらの元素の硫化物、それらの元素の炭化物、又はそれらの元素のフッ化物等が使用できる。また、保護層３４及び３６の材料としては、それらの元素の酸化物、硫化物、炭化物、及びフッ化物等の混合物を用いても良い。そして、保護層３４及び３６の融点は、記録層３５の融点より高いことが必要である。
【００２１】
さらに、第１保護層３４及び第２保護層３６の厚さ（光路長）は、光学的干渉効果によって反射光を低減するためには、露光光の波長λの１／４の整数倍が望ましい。実際に、保護層３４及び３６の厚さをλ／４の何倍前後に設定するかは、保護層３４及び３６の光学特性（屈折率、透過率等）及び熱特性（熱伝導率等）により決定される。最終的に保護層３４及び３６の厚さは、記録層３５を構成する材料の屈折率及び透過率（又は反射率）を考慮して、第１保護層３４、記録層３５、及び第２保護層３６の全体としての透過率が最適な透過率となるように決定すればよい。
【００２２】
最も表面の光透過層３７の材料としては、石英等の光学材料（硝材）、樹脂、又はセラミックスが使用できる。ただし、光透過層３７の材料としては、露光光に対する透過率が良好である点、及び強度や安定性等の点で硝材が望ましい。光透過層３７は、記録層３５を構成する物質より融点が高いことが必要である。本例のように転写用のパターンが生成される記録層３５を覆うように光透過層３７を設ける場合には、通常のフォトマスクのパターン形成面を覆うようにペリクルフレームを介して張設される防塵膜であるペリクルを省略できる可能性がある。ペリクルを省略できる場合には、投影露光装置のマスクローダ系等におけるフォトマスクの取扱いが容易になる。上述の放熱層３３、保護層３４，３６、及び光透過層３７は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法、イオンプレーティング法、又は電子ビーム蒸着法等の周知の方法を用いて形成することができる。
【００２３】
次に、転写用のパターンが形成（生成）される記録層３５は、露光光を透過する相変化材料より形成されている。本例の相変化材料は、結晶状態と非結晶状態との間を可逆的に変化可能な化合物で構成されている。従って、複数の互いに異なる相変化状態とは、本例の場合には結晶状態と非結晶状態とに対応している。結晶状態とは、元素が周期的な配列を持って固体を形成している状態で、非結晶状態とは、元素配列に周期的な規則性を持たない状態で元素が固体を形成している状態である。結晶状態と非結晶状態との間の可逆的な変化とは、結晶状態から非結晶状態へ、又は非結晶状態から結晶状態へ、繰り返して変化が可能なことを意味する。
【００２４】
その可逆的な相変化を起こす相変化材料としては、アンチモン−テルル（Ｓｂ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル（Ｇｅ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル−アンチモン（Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ）共晶系、又はゲルマニウム−スズ−テルル（Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ）共晶系が使用できる。これらの材料は、温度変化によって相変化を起こすため、例えばレーザビームの照射によって容易に相変化を制御することができる。
【００２５】
さらに、それらの可逆的な相変化を起こす相変化材料は、記録感度を向上するために、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、及びリン（Ｐ）のうちの少なくとも一つの元素を含むようにしてもよい。
【００２６】
上記の相変化材料は、その材料の融点以上、又はその融点付近の温度からゆっくり温度を下げる（徐冷する）ことで結晶状態となり、急激に冷ます（急冷する）ことで非結晶状態となる。結晶状態と非結晶状態とでは、その透過率（又は反射率）が異なり、結晶状態の方が透過率が低い（反射率が高い）材料と、非結晶状態の方が透過率が低い（反射率が高い）材料とが存在する。本例では、記録層３５の相変化材料として、結晶状態の方が透過率が低い（反射率が高い）材料を使用するものとしてその製造方法等を説明する。本例のフォトマスク３０は透過型のマスクであるため、結晶状態の部分は遮光部となり、非結晶状態の部分は透過部となる。記録層３５の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、又は電子ビーム蒸着法等の周知の方法を用いて形成することができる。それらの形成方法のうちで、量産性や膜質等の点でスパッタリング法が優れている。
【００２７】
また、本例のフォトマスク３０を投影露光装置にロードして使用する場合には、通常は露光光ＩＬは基板３２側から（図１の−Ｚ方向から＋Ｚ方向に）照射される。そして、フォトマスク３０のパターン面（例えば光透過層３７の表面）には、マスクのアライメントを行うための例えば金属膜よりなるアライメントマーク３１が形成されている。アライメントマーク３１は、Ｘ方向及びＹ方向の位置を示す２次元マークであり、例えばＹ方向に離れた２箇所の位置を含む複数箇所に形成される。さらに、アライメントマーク３１は、転写用のパターン（回路パターン）とは別の領域に形成されるため、アライメントマーク３１が形成されている領域には、実際には記録層３５は形成されていない。そのため、アライメントマーク３１は、例えば第１保護層３４と第２保護層３６との間に形成してもよい。
【００２８】
次に、本例のフォトマスク３０の製造方法の一例につき大きく２つの工程に分けて説明する。
［第１工程］
この工程では、図１の基板３２上にスパッタリング法等を用いて、順次、放熱層３３、第１保護層３４、記録層３５、第２保護層３６、及び光透過層３７を積層状に形成する。また、光透過層３７上の複数箇所にアライメントマーク３１を形成することで、転写用のパターンが形成される前の段階のフォトマスク３０が完成する。その後、一例としてフォトマスク３０のパターンを初期化するために、例えばヒータ等によってフォトマスク３０の全体を加熱してから、それを徐冷する。この結果、転写用のパターンとしての記録層３５の全面は遮光部（結晶状態）となる。
【００２９】
［第２工程］
この工程では、フォトマスク３０に形成すべき転写用のパターンに応じて、基板３２上の記録層３５内に複数の互いに異なる相変化状態の分布を設定する。本例ではフォトマスク３０に対してレーザビームを相対的に走査して相変化状態を制御するパターン形成装置を使用する。また、初期化によって記録層３５の全面は遮光部（結晶状態）となっているため、そのパターン形成装置を用いてその記録層３５のうちで転写用のパターンの透過部に対応する部分の相変化状態を非結晶状態に設定する。
【００３０】
図２は、フォトマスクの製造装置としての本例のパターン形成装置を示し、この図２において、パターンが形成されるフォトマスク３０は、不図示のマスクホルダを介してテーブル１上に真空吸着によって保持されている。図２においても、フォトマスク３０の表面に垂直な方向にＺ軸を取り、そのＺ軸に垂直な平面内で図２の紙面に平行な方向にＸ軸を、図２の紙面に垂直な方向にＹ軸を取って説明する。このとき、テーブル１はＺ方向の位置を制御するためのＺステージ２上に固定され、Ｚステージ２はＸＹステージ３上に固定されている。ＸＹステージ３は、定盤４上のほぼ水平で高い平面度を有するガイド面（ＸＹ平面に平行な面）上にＸ方向、Ｙ方向に移動できるように例えばエアベアリングを介して載置されている。ＸＹステージ３は、リニアモータ等を含む駆動機構（不図示）によって定盤４上でＸ方向、Ｙ方向に駆動される。テーブル１、Ｚステージ２、及びＸＹステージ３が、フォトマスク３０を構成する基板３２（図１参照）の位置決めを行うステージ装置に対応している。
【００３１】
テーブル１（フォトマスク３０）のＸ方向、Ｙ方向の位置は、レーザ干渉計５によって例えば１ｎｍ程度の分解能で計測されており、テーブル１のＺ軸の回りの回転角（ヨーイング量）も計測されている。これらの計測値は装置全体の動作を制御するコンピュータよりなる主制御系７及びステージ駆動系６に供給されており、ステージ駆動系６は、その計測値及び主制御系７からの制御情報に基づいて、その駆動機構を介してＸＹステージ３（フォトマスク３０）の位置を制御する。また、ステージ駆動系６は、主制御系７からの制御情報に基づいてＺステージ２の高さを制御する。主制御系７には、転写用のパターンの情報が記憶されている磁気ディスク装置等の記憶装置８も接続されている。
【００３２】
本例のテーブル１の上方には、ビーム照射装置としてのレーザビーム照射部１２が不図示のコラムによって支持されている。レーザビーム照射部１２において、発振波長が例えば４００〜６００ｎｍ程度の範囲内の所定の実質的に単一波長であるレーザ光源としての半導体レーザ１３が備えられている。主制御系７（制御装置）が、転写用のパターンの情報に応じてレーザ駆動部９を介して半導体レーザ１３の発光タイミング及びレーザビームの照射量を制御する。なお、レーザ光源としては、半導体レーザの他にアルゴンレーザ等の気体レーザ、又はＹＡＧレーザ（固体レーザ）の高調波発生装置等も使用できる。半導体レーザ１３から出力される相変化用のレーザビームＬＢは、第１対物レンズ１４、開口絞り１５、ビームスプリッタ１６、及び第２対物レンズ１７を介してフォトマスク３０内の記録層３５（図１参照）に円形の微小スポットとして集光される。その微小スポットの直径は、転写用のパターンの最小線幅よりも小さくなるように設定される。
【００３３】
この場合、フォトマスク３０に対するレーザビームＬＢの照射状態又はアライメントマーク３１を観察するために、不図示のランプ等の光源から射出された光が光ファイバ・バンドル１８を介して導かれている。光ファイバ・バンドル１８から射出されて不図示のフィルタ板によって波長選択された可視域の検出光ＤＬは、コンデンサレンズ１９によって照明視野絞り２０上に集光される。照明視野絞り２０の絞りを通過した検出光ＤＬは、ハーフミラー２１を経た後にレンズ２２を介してビームスプリッタ１６に入射し、ビームスプリッタ１６で反射された検出光ＤＬは、第２対物レンズ１７を介してフォトマスク３０上のレーザビームＬＢの集光点を含む観察視野を照明する。検出光ＤＬの光量は、レーザビームＬＢに比べて無視できる程度に小さく設定されている。
【００３４】
フォトマスク３０の上面で反射された検出光ＤＬは、第２対物レンズ１７、ビームスプリッタ１６、及びレンズ２２を経てハーフミラー２１に戻り、ハーフミラー２１で反射された検出光ＤＬは、２次元ＣＣＤ等の２次元の撮像素子２３の受光面にその観察視野内の像を形成する。撮像素子２３からの撮像信号は信号処理装置１０に供給され、レーザビームＬＢの照射状態の観察時には、信号処理装置１０は、観察視野内の像を不図示のモニタに表示し、その像をオペレータが観察する。一方、アライメントマーク３１の検出時には、信号処理装置１０はその撮像信号を処理することによって、撮像素子２３内の基準点に対するアライメントマーク３１の中心のＸ方向、Ｙ方向への位置ずれ量（ＡＸ，ＡＹ）を求め、これらの位置ずれ量を主制御系７に供給する。主制御系７は、そのときのテーブル１（フォトマスク３０）のＸ方向及びＹ方向の座標値と、その位置ずれ量（ＡＸ，ＡＹ）とからアライメントマーク３１の位置を高精度に検出することができる。転写用のパターンは、アライメントマーク３１を基準として形成される。
【００３５】
また、不図示であるが、レーザビーム照射部１２内には、例えば画像処理方式のデフォーカス量の検出系も設けられており、その検出系ではレーザビームの集光点のフォトマスク３０内の記録層３５に対するＺ方向へのデフォーカス量を検出し、この検出結果を主制御系７に供給する。本例では、主制御系７は、その検出結果に基づいて、レーザビームＬＢの集光点が記録層３５内に維持されるように、オートフォーカス方式でステージ駆動系６を介してＺステージ２の高さ（Ｚ方向の位置）を制御する。
【００３６】
次に、図２のパターン形成装置を用いて、フォトマスク３０の記録層３５の遮光部（結晶状態）内に転写用のパターンとしての透過パターン（非結晶状態）を形成する場合の動作の一例につき説明する。
このため、図２の主制御系７は、記憶装置８内の転写用のパターンの情報に基づいてＸＹステージ３を駆動して、フォトマスク３０の記録層３５内で透過パターンとすべき部分の端部をレーザビーム照射部１２によるレーザビームＬＢの集光点に移動する。この状態で、図３（Ａ）に示すように記録層３５の円形の照射領域３８Ａにレーザビーム照射部１２からレーザビームＬＢを所定時間だけ照射した後、レーザビームＬＢの照射を停止してその照射領域３８Ａを急冷する。次に、図２のＸＹステージ３をΔＸだけ−Ｘ方向にステップ移動した後、図３（Ａ）の記録層３５において照射領域３８Ａに一部が重なる照射領域３８ＢにレーザビームＬＢを所定時間だけ照射した後、レーザビームＬＢの照射を停止してその照射領域３８Ｂを急冷する。その後、同様に透過パターンのＸ方向の長さが目標値になるように、記録層３５上で一部が重なる照射領域３８Ｃ，３８Ｄ，３８Ｅ，３８Ｆに順次レーザビームＬＢを照射して急冷を行う。
【００３７】
図３（Ｃ）は、この動作におけるレーザビームＬＢの強度Ｉの変化を示し、図３（Ｃ）の横軸は時間ｔであり、縦軸は強度Ｉである。この場合、レーザビームＬＢの強度Ｉは、レーザビームＬＢが図３（Ａ）の照射領域３８Ａ〜３８Ｆにそれぞれ達した時点ｔ１〜ｔ６から所定時間だけ、記録層３５の相変化材料を融点付近まで昇温できる強度Ｉｔｈに設定され、その後は０に戻されている。これによって、照射領域３８Ａ〜３８Ｆの相変化材料は急冷によって非結晶状態、即ち透過部となる。この結果、照射領域３８Ａ〜３８Ｆは、図３（Ｂ）に示すように、記録層３５内の遮光部を背景とするＸ方向に伸びた細長い透過パターン３９となる。この動作を記録層３５のＸ方向、Ｙ方向に繰り返すことによって、目標とする転写用のパターンが形成される。
【００３８】
なお、上述の説明ではフォトマスク３０の初期状態が遮光部であったが、フォトマスク３０の全体を加熱した後に急冷して、その初期状態を透過部（非結晶状態）としてもよい。この際に、図２のパターン形成装置を用いて、フォトマスク３０の記録層３５の透過部内に転写用のパターンとしての遮光パターン（結晶状態）を形成する場合の動作につき説明する。
【００３９】
この場合、図２のＸＹステージ３を駆動して、フォトマスク３０の記録層３５内で遮光パターンとすべき部分の端部がレーザビーム照射部１２によるレーザビームＬＢの集光点に移動される。この状態で、図４（Ａ）に示すように記録層３５の円形の照射領域４０Ａにレーザビーム照射部１２からレーザビームＬＢを次第に強度がほぼ線形に減少するように照射して、レーザビームＬＢの強度がほぼ０になった時点で図２のＸＹステージ３をΔＸだけ−Ｘ方向にステップ移動する。そして、図４（Ａ）の記録層３５において照射領域４０Ａに一部が重なる照射領域４０ＢにレーザビームＬＢを次第に強度がほぼ線形に減少するように照射して、レーザビームＬＢの強度がほぼ０になった時点でＸＹステージ３をステップ移動する。その後、同様に遮光パターンのＸ方向の長さが目標値になるように、記録層３５上で一部が重なる照射領域４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆに順次レーザビームＬＢを次第に強度がほぼ線形に減少するように照射して徐冷を行う。
【００４０】
図４（Ｃ）は、この動作におけるレーザビームＬＢの強度Ｉの変化を示し、図４（Ｃ）の横軸は時間ｔであり、縦軸は強度Ｉである。図４（Ｃ）のレーザビームＬＢの強度Ｉは、レーザビームＬＢが図４（Ａ）の照射領域４０Ａ〜４０Ｆにそれぞれ達した時点ｔ１１〜ｔ１６より強度Ｉｔｈ（記録層３５の相変化材料を融点付近まで昇温できる強度）から次第にほぼ線形に減少している。これによって、照射領域４０Ａ〜４０Ｆの相変化材料は次第に冷却されて結晶状態、即ち透過率の低い遮光部となる。この結果、照射領域４０Ａ〜４０Ｆは、図４（Ｂ）に示すように、記録層３５内の透過部を背景とするＸ方向に伸びた細長い遮光パターン４１となる。この動作を記録層３５のＸ方向、Ｙ方向に繰り返すことによって、目標とする転写用のパターンが形成される。
【００４１】
なお、本例ではレーザビームＬＢは円形領域に集光されているが、図５に示すように記録層３５内でレーザビームＬＢをほぼ正方形の照射領域４２Ａに集光してもよい。このときには、例えば記録層３５をＸ方向に所定の狭い重なり部４３を確保した状態で、次第にΔＸだけ−Ｘ方向にステップ移動して、照射領域４２Ａに隣接する照射領域４２Ｂ〜４２ＥにレーザビームＬＢを順次照射して急冷又は徐冷することで、ほぼ矩形の透過パターン又は遮光パターンをより高い忠実度で形成することができる。
【００４２】
このようにして本例によれば、相変化材料からなる記録層３５が形成されたフォトマスク３０を用いているため、その記録層３５に所望の転写用のパターンを形成（生成）することができる。また、フォトマスク３０の構成が各種材料層の積層構造のみから構成されており、配線等を接続する必要もないため、その製造が容易である。さらに、転写用のパターンの形成時には、レーザビームＬＢとフォトマスク３０とを相対的に走査するのみでよいため、容易に任意のパターンを形成することができる。また、図２の単一波長の半導体レーザ１３からのレーザビームＬＢの照射によって、フォトマスク３０の記録層３５の結晶状態と非結晶状態との切り替えが可能である。つまり、複数の回路パターン書き換え用のレーザ光源を用意する必要がなく、回路パターンの書き換えに必要なレーザ光源及びその光学系が単純である。その結果、本例によれば、例えばフォトマスク３０のパターンのチェック段階で欠陥が発見されたような場合にも、その欠陥を容易に修正することができる。従って、マスクの製造コストを低減することができる。
【００４３】
さらに、本例によれば、そのようにして製造されたフォトマスク３０のパターンを全く書き換えることもできる。以下、既に回路パターンが形成されているフォトマスク３０に対して、新しい別の回路パターンを形成する方法につき説明する。
先ず第１の方法は、既存の回路パターンと新しい別の回路パターンとを比較して、遮光部（又は透過部）のうちの異なる部分のみを検出する方法である。異なる部分の検出方法には、（Ａ）回路パターンの設計データ同士を比較するデータベース比較法と、（Ｂ）既存のフォトマスク３０のパターンの透過率（又は反射率）の分布を実測し、それから得られる回路パターンのデータと新しい別の回路パターンの設計データとを比較する実測法とがある。比較精度や比較に要する時間という点で、（Ａ）の設計データ同士の比較によって回路パターンの違いを検出するデータベース比較法が優れている。このように遮光部（又は透過部）のうちの異なる部分のみを検出した後は、その遮光部（又は透過部）の異なる部分のみに図２のレーザビーム照射部１２からパターン書き換え用のレーザビームＬＢを照射し、結晶状態と非結晶状態とを変換すればよい。
【００４４】
また、第２の方法として、回路パターンが形成されているフォトマスク３０の全体を加熱し、それを徐冷（又は急冷）することで、フォトマスク３０の全体を初期化して、全ての領域において記録層３５を結晶状態（又は非結晶状態）として、その後新しい別の回路パターンを形成してもよい。
このように本例によれば、記録層３５の相変化による透過率（又は反射率）の変化を利用して転写用のパターンが形成でき、その相変化の可逆性を使用してパターンの書き換えも行うことができる。
【００４５】
なお、図１のフォトマスク３０において、例えばフォトマスクの使用頻度が低いような場合には、フォトマスク３０は、基板３２上に記録層３５のみを形成して構成してもよい。また、記録層３５の記録感度を向上するために、フォトマスク３０を、基板３２上に保護層３４、記録層３５、保護層３６を積層状に形成して構成してもよい。この際に、保護層３４又は保護層３６を省略してもよい。また、記録層３５の放熱を効率的に行うために、基板３２上に放熱層３３、記録層３５を順次形成してフォトマスク３０を構成してもよい。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態につき図６を参照して説明する。本例は、第１の実施形態のフォトマスクに対して相変化材料を用いた位相シフト層を設けて位相シフトマスクを構成したものであり、図６において図１に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図６（Ａ）は、本例のフォトマスク３０Ａをその上部の薄膜部を厚さ方向に拡大して示す断面図であり、この図６（Ａ）において、本例のフォトマスク３０Ａは、基板３２の表面に順次第１放熱層３３Ｂ、第１保護層３４Ｂ、記録層３５、第２保護層３６Ｂ、第２放熱層３３Ａ、第３保護層３４Ａ、位相シフト層４４、第４保護層３６Ａ、及び光透過層３７を積層状に形成して構成されている。この構成において、基板３２及び記録層３５の構成はそれぞれ図１のフォトマスク３０と同様である。また、第１及び第２放熱層３３Ｂ及び３３Ａの構成は図１の放熱層３３と同様であり、第１、第２、第３、及び第４保護層３４Ｂ，３６Ｂ，３４Ａ，３６Ａの構成は、図１の保護層３４及び３６と同様であり、光透過層３７の構成は図１のフォトマスク３０と同様である。従って、フォトマスク３０Ａの記録層３５にも、複数の互いに異なる相変化状態（本例では結晶状態と非結晶状態）を組み合わせることによって、遮光部と透過部とを含む転写用のパターンが形成される。なお、本例のフォトマスク３０Ａにもアライメントマークを設けることができる。
【００４７】
そして、本例の位相シフト層４４も、複数の互いに異なる相変化状態を持つとともに、可逆的な相変化を起こす相変化材料から形成されている。この意味で、本例の位相シフト層４４は、記録層にも対応している。位相シフト層４４において複数の互いに異なる相変化状態は、互いに屈折率の異なる状態である。本例では、その互いに屈折率の異なる状態を結晶状態と非結晶状態とで実現する。そのため、位相シフト層４４の相変化材料としては、記録層３５と同様にアンチモン−テルル（Ｓｂ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル（Ｇｅ−Ｔｅ）共晶系、ゲルマニウム−テルル−アンチモン（Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ）共晶系、又はゲルマニウム−スズ−テルル（Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ）共晶系が使用できる。これらの相変化材料の記録感度を向上するために加える元素も、記録層３５の場合と同様である。
【００４８】
図６（Ａ）の位相シフト層４４は、例えば単に露光光を通過させる部分は、第１の屈折率を持つ結晶状態に設定され、他の部分に対して露光光の位相をシフトさせる部分（位相シフタ部）は、第２の屈折率を持つ非結晶状態に設定される。位相シフタ部は、一例として波長λの露光光が位相シフタ部を通過する際に、それ以外の部分を通過した光に対して位相がちょうど半波長（λ／２）の整数倍だけずれることが必要である。そのような条件を満たすように、位相シフト層４４の厚さは決定される。また、位相シフト層４４は全面で露光光に対する透過率は高く維持する必要があるため、位相シフト層４４の厚さは記録層３５に比べて薄く設定される。
【００４９】
次に、本例のフォトマスク３０Ａの製造方法の一例につき説明する。本例でも先ず、図６（Ａ）に示すように、基板３２上に第１放熱層３３Ｂから光透過層３７までの材料が積層状に形成される。その後、フォトマスク３０Ａを初期状態にするために、一例としてフォトマスク３０Ａの全体を加熱してから徐冷することによって、記録層３５は結晶状態（遮光部）となり、位相シフト層４４も結晶状態（第１の屈折率を持つ状態）となる。その後、図２のパターン形成装置を用いて、第１の実施形態と同様に図６（Ａ）のフォトマスク３０Ａの記録層３５の遮光部（結晶状態）内に転写用のパターンとしての透過パターン（非結晶状態）が形成される。この際に、図２のＺステージ２をオートフォーカス方式で駆動することによって、図２のレーザビーム照射部１２からのレーザビームＬＢが記録層３５に集光される。これによって、位相シフト層４４では相変化が生じない。
【００５０】
次に、位相シフト層４４の結晶状態内に位相シフタ部（非結晶状態）を形成する場合には、図２のＺステージ２を駆動する際に所定のＺ方向のオフセットを持たせることによって、図６（Ｂ）に示すように、レーザビーム照射部１２からのレーザビームＬＢを位相シフト層４４に集光させてから急冷を行う。フォトマスク３０ＡとレーザビームＬＢとを相対的に走査しながら、レーザビームＬＢの照射及び発光停止を制御することによって、記録層３５に影響を与えることなく、位相シフト層４４内に位相シフタ部を所定の分布で形成することができる。この場合、位相シフト層４４を急冷するために、位相シフト層４４の熱は第２放熱層３３Ａを経て基板３２側に拡散される。そして、実際に投影露光装置にフォトマスク３０Ａをロードした場合には、図６（Ｂ）に示すように露光光ＩＬは基板３２の下方から上方（記録層３５及び位相シフト層４４が形成されている側）に向けて照射される。
【００５１】
このように本例によれば、相変化材料を用いて位相シフト層４４を形成しているため、位相シフタ部を修正又は書き換えることができる位相シフトマスクを実現できる。なお、本例において、通常の遮光部と透過部とからなる転写用のパターンも記録層３５の相変化を用いて形成されているが、その転写用のパターンは通常の金属の薄膜から形成してもよい。また、図６（Ａ）のフォトマスク３０Ａの使用頻度が低いような場合には、そのフォトマスク３０Ａは、基板３２上に記録層３５（又は金属膜による回路パターン）と位相シフト層４４とを重ねて形成することによって構成してもよい。
【００５２】
次に、上記の実施形態のフォトマスク３０又は３０Ａが使用される投影露光装置の一例につき図７を参照して説明する。
図７は、その投影露光装置の一例を示し、この図７において、定盤５１上のベースプレート５２上に３箇所又は４箇所の支持部材５３及び防振台５４を介して第１コラム５５が載置され、第１コラム５５の中央開口部に投影光学系ＰＬが保持されている。また、第１コラム５５の上部にレチクルベース５６が固定され、レチクルベース５６を覆うように第２コラム５７が固定され、第２コラム５７の中央部に照明光学系が収納された照明系サブチャンバ５８が固定され、その照明光学系に不図示の露光光源（エキシマレーザ光源等）から露光ビームとしての露光光ＩＬが供給されている。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図７の紙面に平行にＸ軸を取り、図７の紙面に垂直にＹ軸を取って説明する。
【００５３】
即ち、レチクルベース５６上に第１物体としてのフォトマスク３０（又は３０Ａ）を保持するマスクステージＲＳＴが載置され、マスクステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置は、移動鏡Ｍｒ及び対応する不図示のレーザ干渉計によって計測され、この計測値に基づいて不図示の駆動系がマスクステージＲＳＴの動作を制御する。また、ベースプレート５２上に３個又は４個の防振台５９を介してウエハベース６０が支持されている。ウエハベース６０上には第２物体（被露光基板）としてのウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴが移動自在に載置されている。ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内の位置は、移動鏡Ｍｗ及び対応する不図示のレーザ干渉計によって計測され、この計測値に基づいて不図示の駆動系がウエハステージＷＳＴの動作を制御する。
【００５４】
露光時には、一括露光方式の場合には、ウエハステージＷＳＴのステップ移動と、フォトマスク３０（３０Ａ）のパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の一つのショット領域に転写する動作とが繰り返される。また、走査露光方式の場合には、ウエハステージＷＳＴのステップ移動と、レチクルステージＲＳＴをウエハステージＷＳＴとをＹ方向に同期移動してフォトマスク３０（３０Ａ）のパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の一つのショット領域に逐次転写する走査露光動作とが繰り返される。
【００５５】
次に、図７の投影露光装置を用いて、半導体デバイスを製造する場合の製造工程の一例につき図８及び図９を参照して説明する。図８は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、又はＣＣＤ等の撮像素子等）の製造工程の一例を示すフローチャートである。
図８に示すように、半導体デバイスの回路設計を行い、設計したパターンを形成したマスク（例えば図１のフォトマスク３０又は図６（Ａ）のフォトマスク３０Ａ）を製造する。それと並行して、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。上記マスクとウエハとを用いて、図７の投影露光装置を用いての露光工程を含むウエハプロセス（前工程、即ちフォトリソグラフィ工程）を経てウエハ上に実際に回路を形成する。後工程は、製造されたウエハをチップ化する工程であり、アセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程を含む。製造された半導体デバイスは、動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を経て出荷される。
【００５６】
図９は、図８内のウエハプロセスの詳細な工程を示すフローチャートであり、図９に示すように、酸化工程ではウエハ表面を酸化させ、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 工程ではウエハ表面に絶縁膜を形成し、電極形成工程では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成し、イオン打ち込み工程ではウエハにイオンを打ち込む。また、レジスト処理工程ではウエハに感光材料としてのフォトレジストを塗布し、露光工程では例えば図７の投影露光装置を用いて、例えば図１のフォトマスク３０又は図６（Ａ）のフォトマスク３０Ａを含む所定のマスクに形成された回路パターンをウエハに焼き付ける。そして、現像工程では、露光したウエハを現像し、エッチング工程では、現像したレジスト像以外の部分を削り取り、レジスト剥離工程では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの処理を繰り返し行うことによって、ウエハ上に多層の回路パターンが形成される。
【００５７】
このデバイス製造工程において、本例ではフォトマスク３０（又は３０Ａ）の回路パターンが書き換え可能であるため、使用しなくなったフォトマスクの再利用が可能となり、さらに欠陥のあるフォトマスクの修正が容易である。そのため、フォトマスクにかかる費用を削減でき、半導体デバイスのコストダウンを達成できる。
また、上記各実施形態では、本発明のフォトマスクが透過型である場合について説明したが、本発明のフォトマスクは、反射型のマスクとしても構成することができる。反射型のマスクとする場合には、例えば反射膜（基板）の上に図１の記録層３５を形成すればよい。
【００５８】
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子やプラズマディスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及び有機ＥＬ、マイクロマシーン、ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。
【００５９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の露光方法によれば、フォトマスクのパターンの修正又は書き換えが可能となる。従って、使用しなくなったフォトマスクの再利用ができること、及び欠陥のあるフォトマスクの修正が容易なこと等の理由から、フォトマスクにかかる費用を削減でき、各種デバイスの製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態のフォトマスク３０を示す一部を厚さ方向に拡大した断面図である。
【図２】第１の実施形態のパターン形成装置の構成を示す図である。
【図３】（Ａ）は図１のフォトマスク３０の記録層３５上のレーザビームの一連の照射領域を示す拡大平面図、（Ｂ）は記録層３５内に形成される透過パターンの一例を示す拡大平面図、（Ｃ）は図３（Ｂ）の透過パターンを形成するために照射されるレーザビームの強度の時間変化の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は図１のフォトマスク３０の記録層３５上のレーザビームの一連の照射領域を示す拡大平面図、（Ｂ）は記録層３５内に形成される遮光パターンの一例を示す拡大平面図、（Ｃ）は図４（Ｂ）の遮光パターンを形成するために照射されるレーザビームの強度の時間変化の一例を示す図である。
【図５】記録層３５上のレーザビームの一連の照射領域の他の例を示す拡大平面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第２の実施形態のフォトマスク３０Ａを示す一部を厚さ方向に拡大した断面図、（Ｂ）はそのフォトマスク３０Ａの位相シフト層４４にレーザビームを集光する状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態のフォトマスクが使用される投影露光装置の一例を示す一部を切り欠いた図である。
【図８】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８内のウエハプロセスの詳細な工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１…テーブル、２…Ｚステージ、３…ＸＹステージ、７…主制御系、１２…レーザビーム照射部、１３…半導体レーザ、３０，３０Ａ…フォトマスク、３２…基板、３３，３３Ａ，３３Ｂ…放熱層、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３６，３６Ａ，３６Ｂ…保護層、３５…記録層、３７…光透過層、４４…位相シフト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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